(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ  Ｋ  １４６９による電気抵抗率が０．１０Ωｃｍ以下で、ホウ素の固溶量が０．６〜３．０質量％であるホウ素固溶のカーボンブラックを煮沸洗浄後に乾燥した、ＪＩＳ  Ｋ  １４６９による電気抵抗率が０．１０Ωｃｍ以下で、温度３０℃、湿度９０％の条件における１５日後の吸湿水分が１％以下であるホウ素固溶のカーボンブラックが充填された導電性樹脂成型物からなることを特徴とするＩＣ包装体。
【請求項２】
ＩＣと接触する部分が、請求項１記載の導電性樹脂成型物で構成されてなることを特徴とするＩＣ包装体。
【請求項３】
ＩＣ包装体がＩＣトレイであることを特徴とする請求項１又は２記載のＩＣ包装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンブラックが充填された導電性樹脂成型物からなるＩＣ包装体の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ包装体は、ＩＣ輸送保護容器としてだけではなく、ＩＣの製造と、ＩＣをプリント配線板に高密度に実装する際の供給や収納冶具としての役割を担っている。このようなＩＣ包装体は、ＩＣの種類や製造工程によりトレイ、マガジン、テーピング等の形態をなしており、静電気によるＩＣ等の破壊を防止するため、導電性が要求される。さらに、近年、情報化社会の発展と共に、テレビやビデオ等のＡＶ機器や、コンピュータ、通信機器などの産業用電子機器などの高性能化、軽薄短小化が進み、そのような電子機器等に内蔵されるＩＣについても、小型化、薄形化要求が高まっている。このようなことからＩＣは、静電気に対して影響を受けやすくなっており、包装体についても従来に比較して高度な静電気破壊防止性が要求されている。
【０００３】
このようなＩＣ包装体材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ等の樹脂が一般に使用されるが、これらは体積抵抗率が高く帯電しやすいのでそのままでは使用できない。ＩＣ包装体に導電性を付与する方法としては、１）包装容器表面に、金属微粉末、カーボンファイバー、カーボンブラック等の導電性付与剤を含有する導電性塗料を塗布する方法、２）樹脂中に導電性付与剤を分散させる方法がある。
【０００４】
しかしながら、１）の方法では、塗布が不均一になったり、長時間の使用によって導電性付与剤の水分による流出や摩耗による脱離が起こり、安定した帯電防止効果を得ることが困難である。２）の方法では、導電性付与剤の充填量を多くする必要があり、ＩＣ包装体の機械的強度等の低下を招く問題がある。一方、導電性付与剤についてみると、金属微粉末、カーボンファイバーはカーボンブラックよりも少量の使用で大きな導電性効果が得られる反面、成形性が著しく損なわれるので均一分散させることが困難となる。しかも、表面から張り出した導電性付与剤によりＩＣを傷つける恐れがありその配慮が必要であった。カーボンブラックは、この表面からの張り出しの問題はないが、導電性付与効果が十分でないことがあり、また吸湿性が比較的高いので、漏電、腐食によるＩＣの性能低下や、ＩＣ包装体の機械的強度の低下の原因となるので、その更なる改善が待たれていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記に鑑み、導電性付与剤の表面からの張り出しや、漏電・腐食によるＩＣの性能低下、さらには衝撃等の機機械的強度を低下させない、導電性に一段と優れたＩＣ包装体を安価かつ容易に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は、ＪＩＳ  Ｋ  １４６９による電気抵抗率が０．１０Ωｃｍ以下で、ホウ素の固溶量が０．６〜３．０質量％であるホウ素固溶のカーボンブラックを煮沸洗浄後に乾燥した、ＪＩＳ  Ｋ  １４６９による電気抵抗率が０．１０Ωｃｍ以下で、温度３０℃、湿度９０％の条件における１５日後の吸湿水分が１％以下であるホウ素固溶のカーボンブラックが充填された導電性樹脂成型物からなることを特徴とするＩＣ包装体である。また、本発明は、ＩＣと接触する部分が、上記導電性樹脂成型物で構成されてなることを特徴とするＩＣ包装体である。ＩＣ包装体としてはＩＣトレイが例示される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、導電性付与剤の表面からの張り出しや、漏電・腐食によるＩＣの性能低下、さらには衝撃等の機械的強度を低下させない、導電性に一段と優れたＩＣ包装体を安価かつ容易に提供することができる。すなわち、本発明のＩＣ包装体は、カーボンブラックの充填量を変えるだけで、その導電性を自由に設計することが可能となるばかりか、カーボンブラック充填量の低減、吸湿性の低下により機械強度が確保され、使用目的に応じた適切なものを容易に提供でき、特にＩＣトレイに好適となる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明で使用されるカーボンブラックは、ＪＩＳ  Ｋ  １４６９による電気抵抗率が０．１０Ωｃｍ以下で、ホウ素を固溶しているものである。好ましいホウ素の固溶量は０．６〜３．０質量％である。このようなカーボンブラックは、特開平２０００−２８１９３３号公報の実施例に記載されているように、炭化水素の熱分解反応時及び／又は燃焼反応時にホウ素源を存在させることによって製造することができる。また、ホウ素固溶量の測定方法は、該公報の段落番号０００９〜００１１に記載されているように、全ホウ素量から可溶ホウ素量を差し引くことによって求めることができる。このようなカーボンブラックは、従来のＩＣ包装体で使用されているカーボンブラックに比べて著大な導電性を示すものである。
【０００９】
さらに、本発明で使用されるカーボンブラックは、温度３０℃、湿度９０％の条件における１５日後の吸湿水分が１％以下であるものが使用される。吸湿水分が１％を超えると、水分を吸着したカーボンブラックは、樹脂との相互作用が弱まり、ＩＣ包装体の強度が低下したり、乾燥した場合に空孔ができ、ＩＣ包装体にクラックが入ることがある。さらには、ＩＣが漏電、腐食する原因ともなりうる。このような低吸湿性カーボンブラックは、造粒する、ツブを大きくする、煮沸洗浄した後乾燥する、などによって得ることができる。
【００１０】
本発明で使用される樹脂は、一般のＩＣ包装体に使用される樹脂が利用され、例示すればポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスチレンの内の一種又は二種以上である。
【００１１】
ホウ素固溶カーボンブラックの充填量は、特に限定はされないが、例えば樹脂成分１００部（部は質量部、以下同じ）に対し５〜５０部である。５部より少ないと導電性が十分でなく、５０部を超えると流動性に支障をきたす恐れがある。
【００１２】
また、本発明の効果を損なわせない範囲で、樹脂組成物の流動特性及び成型物の機械的強度等を改善するため、滑剤、可塑剤、加工助剤、補強剤等の添加剤や他の樹脂成分を添加することもできる。
【００１３】
本発明のＩＣ包装体は、樹脂成分とホウ素固溶カーボンブラックをバンバリーミキサー等で混練し、ダイス等を利用してひも状にし、ペレタイザーでペレット化した後、押し出し成形、プレス成形等によって所望形状に成形することによって製造することができる。
【００１４】
本発明のＩＣ包装体は、その全てをホウ素固溶カーボンブラックの充填された樹脂成型物で構成する必要はなく、少なくともＩＣが接触する部分を該成型物とし、他の部分を通常の導電性樹脂成型物ないしは導電性付与剤の充填されていない樹脂成型物で構成することもできる。
【００１５】
たとえば、表面実装型ＩＣにおいて、クワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）、スモールアウトラインパッケージ（ＳＯＰ）のリードは、その形状からガルウイングリードと呼ばれ、リード先端がＩＣ本体から突出した構造となっており、高精度自動実装が容易である。しかしながら、外部からの荷重、振動、衝撃等の影響を受け、変形、破壊しやすいので、そのＩＣが収納されるＩＣ包装体は、機械的な保護性能を考慮して、ＩＣのリード部が収納部に接触しにくい構造のものが使用される。このような観点から、ＩＣ包装体の形状は、積み重ねの容易なトレイが好適であり、中でも特に導電性が必要とされるＩＣを支持する底部を、ホウ素固溶カーボンブラックの充填された樹脂成型物で構成されていることが好ましい。また、また、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）においては、リード部が球状の半田パンプで形成されているので静電気によるＩＣ内部破壊が起こりやすく、この場合もＩＣ支承部近辺をホウ素固溶カーボンブラックの充填された樹脂成型物で構成されていることが好ましい。
【実施例】
【００１６】
以下、実施例、比較例をあげて更に具体的に本発明を説明する。
実施例１  比較例１〜３
あらかじめ、表１に示されるカーボンブラックを恒温恒湿器を用いて温度３０℃、湿度９０％の条件で１５日間放置しておき、これらカーボンブラックとポリ塩化ビニル（積水化学社製ＶＥ−Ｒ）１００部とを、内容積６０ｍｌの混練試験機（東洋精機製作所社製「ラボプラストグラフＲ−６０」）に仕込み、ブレード回転数３０ｒｐｍ、温度１８０℃で７分間混練した。得られた導電性樹脂組成物をステンレス製金型上に流し込み、温度１８０℃、圧力１５ＭＰａで５分間プレスした後、５ＭＰａで５分間冷却プレスを行い３１５ｍｍ×１３５ｍｍ×１２ｍｍのＩＣトレイ（ＩＣを１８個搭載可能）を作製した。
【００１７】
実施例１で使用したホウ素固溶カーボンブラックは、アセチレンの熱分解時にホウ酸トリメチルを導入して製造されたヨウ素吸着量６７ｍｇ／ｇ、電気抵抗率０．０７Ωｃｍのホウ素固溶カーボンブラックを煮沸後乾燥したものである。比較例１のカーボンブラックは市販のアセチレンブラック粒状品（電気化学工業社製）で、比較例２も同じであるが、添加量を増やして表面固有抵抗値を同等にしたものである。比較例３のカーボンブラックは、ケッチェンＥＣ（ケッチェンブラックインターナショナル社製）である。
【００１８】
ＩＣトレイの表面固有抵抗値を測定し、また、一部を切り出して、流動性、衝撃強度及びカーボンブラック脱落の有無を以下の方法で測定した。それらの結果を表１に示す。
【００１９】
（イ）表面固有抵抗値：ＩＣトレイの任意の３箇所について、デジタルマルチメータ（横河電機社製「デジタルマルチメータ７５６２」）を用いてＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に従い測定し、平均値を求めた。
（ロ）流動性（フローレート）：カッターで微粉化し、高化式フローテスターで１９０℃の加熱下、１５ＭＰａの荷重にて直径１ｍｍ×１０ｍｍのノズルから流れる時間当たりの体積を測定した。
（ハ）衝撃強度：ＩＺＯＤ衝撃強度をＪＩＳ  Ｋ  ７１１０に従い測定した。
（ニ）カーボンブラック脱落の有無：切り出したサンプルの表面にＱＦＰ１４ｍｍ×２０ｍｍ／６４ｐｉｎのＩＣを１００ｇの荷重で押しつけ、１００回往復させ、その後ＩＣのリード部を目視観察した。
【００２０】
カーボンブラックの物性については、以下の方法で測定した。
（ホ）カーボンブラックのヨウ素吸着量：ＪＩＳ  Ｋ  １４７４
（ヘ）電気抵抗率：ＪＩＳ  Ｋ  １４６９
（ト）吸湿水分：ＪＩＳ  Ｋ  １４６９に基づき温度３０℃、湿度９０％の条件における１５日後の吸湿水分を測定した。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１から、本発明のＩＣ包装体は、市販のカーボンブラックを使用したＩＣトレイ（比較例１、２、３）に比べてカーボンブラックが樹脂により均一に充填されるので高導電性を示し、しかも表面からのカーボンブラックが脱落しないものであることがわかる。また、一定の導電性を持つＩＣトレイを製造する場合、カーボンブラックの充填量を少なくすることができ、また吸湿水分も低いので、衝撃強度の低下を抑えることができる。